ззз. хуй (1). Теоретический материал к практическому занятию
Скачать 105.07 Kb.
|
Теоретический материал к практическому занятиюПоложение материальной точки в пространстве задается радиус-вектором r : где – единичные векторы (орты); х, у, z– координаты точки. Δr Средняя скорость перемещения точки за интервал времени ∆t. Δt , где r – перемещение материальной Мгновенная скорость v dr v i v j v k , dt x y z где v x dx, v dt y dy, v dt z dz dt – проекции скорости на оси координат. Модуль скорости равен v . Средняя путевая скорость определяется по формуле v Sобщ. , где Sобщ.– весь путь, пройденный телом за общее время tобщ.. tобщ. Мгновенное ускорение есть первая производная от скорости v по времени t: dt x у z где а dv x, а х dx y dv y, а dy z dv z dz – проекции ускорения на оси координат. Модуль ускорения равен a . При криволинейном движении ускорение можно представить как векторную сумму нормальной 1.1): и тангенциальной составляющих (рис. ускорений равны 2 v an R и а dv , где R – радиус dt кривизны в данной точке траектории. Модуль полного ускорения a . Кинематические уравнения равнопеременного движения a const ; Рис. 1.1 а) в векторной форме ; где - начальная скорость. В частности, для равномерного прямолинейного движения a 0 r=r0 +v0t; б) в координатной форме (плоское движение) x x v 2 at tx , y y v at2 ty . 0 0 x 2 0 0 y 2 В частности, для равномерного движения x x0 v0 xt; y y0 v0 yt, где v0 x, v0 y– проекции начальной скорости на координатные оси; ах, ау – проекции ускорений. Кинематическое уравнение для скорости точки при равнопеременном движении a const : а) в векторной форме v(t) v0 +at; б) в координатной форме vx v0 x axt ; v у v0 у aуt. Если axay 0 , то точка движется равноускоренно; axay 0 - движение равнозамедленное. Связь между линейными и угловыми величинами, характеризующими вращение твердого тела (либо его материальной точки), выражается следующими соотношениями: или v R; или a R. Динамическое уравнение движения материальной точки (второй закон Ньютона): а) в векторной форме Fi ma , где i1 – геометрическая сумма сил, действующих на i1 материальную точку, m– масса тела (m const) ; a– ускорение; N N N б) в проекциях на выбранные оси координат Fix max, Fiy may, Fiz maz, где i1 i1 i1 под знаком суммы стоит алгебраическая сумма проекций сил на соответствующие оси координат (скалярная форма). Основные механические силы и их закономерности: а) сила упругости (закон Гука) Fупр. kx, где k– коэффициент упругости (жесткость пружины), х– абсолютная деформация тела; б) сила гравитационного взаимодействия (закон Всемирного тяготения) F Gm1m2 , где r2 G 6, 67 1011 H м2 / кг2 расстояние между ними. - гравитационная постоянная; m1 и m2 – массы точечных тел; r– Сила тяжести F mg, где т– масса тела, g GM (R h)2 - ускорение свободного падения на планете, масса которой М, радиус Rи высота тела над поверхностью h. Вес тела – сила, с которой данное тело действует на опору или растягивает подвес. Вес тела приложен к опоре (подвесу). На основании третьего закона Ньютона, сила нормальной реакции опоры равна по модулю весу тела; в) сила трения скольжения нормальной реакции опоры; Fтр. N, где μ – коэффициент трения скольжения, N– сила г) сила инерции – дополнительная сила, действующая на тело в неинерциальной системе отсчета. Сила инерции определяется по формуле неинерциальной системы отсчета. Fин. та0 , где а0 - ускорение д) сила сопротивления – это сила, действующая на тело при его поступательном движении в газе или жидкости. Она зависит от скорости тела относительно среды и направлена противоположно вектору скорости: Fc rv , где r–коэффициент сопротивления среды. Импульс тела р тv ; импульс системы из Nтел i1 . Изменение импульса dp F , где результирующая всех внешних сил, . Приращение импульса dt внеш t системы равно p2 p1 Fвнешdt. Эту формулу можно записать так: 0 p p2 p1, или Закон сохранения импульса для замкнутой системы: импульс замкнутой системы остается постоянным, т. е. не меняется со временем: p pit const. При этом импульсы отдельных частиц или частей замкнутой системы могут меняться со временем. Центром масс (центром инерции) системы из N частиц называется точка C, радиус- вектор которой определяется по формуле r m1r1 m2 r2 ... mNrN, где mi– масса i –ой C m m ... m частицы, ri ее радиус-вектор. 1 2 N Координаты центра инерции находятся по формулам C x mixi, mi miyi, C mi mizi. C mi |